Способ прокатки заготовок

(51) 4 ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ САНИЕ И ОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ(54)(57) 1.СПОСОБ ПРОКАТКИ ЗАГОТОВОК, включающий их деформацию ввалках с натяжениями, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения повышения точности измеренипри экспериментальных исследованияхпроцесса прокатки, к деформируемойзаготовке прикладывают две внутренние силы, направленные вдоль ее оси и уртовке.2. Сп п.1, о т что, с ц и ч об п тем ью о и варитель внутреначала пр К АВТОРСКОМУ СВИ вновешенные на самой з ществления деформации пр но напряженной заготовки ние силы прикладывают до катки.3. Способ по пп.1 и 2 о т л ич а ю щ и й с я тем, что одну из уравновешенных сил прикладывают поочередно в различных сечениях по длине заготовки.4. Способ по пп,1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что уравновешенную систему сил прикладывают одновременно к нескольким, поменьшей мере двум параллельно прокатываемым заготовкам.Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть использовано преимущественно при экспериментальных исследованиях процесса деормации при прокатке. 5Цель изобретения - обеспечение повышения точности измерения при экспериментальных исследованиях процесса прокатки, осуществление дейтор агии предварительно напряжецнои заготовки. На Ьиг,1 показана схема прокатки с приложением к заготовке сил, уравновешенных в самой заготовке; ца оиг, 2 - разрез А-А на фиг,1; ца фиг.З - схема прокатки одцовре.еццо двух заготовок; га О 11 г,4 - вид Б ца 1 иг,З; на 11 г.5 - эпюра давлегця металла ца валки с приложением внешней силы; ца Фцг,6 - то же, с и рцложешем внут рецгн 1 х сцл.Способ реализуется црц прокатке, например полой загоговкц 1, в которой установлен гцдравлцческш 1 цилиндр 2. Заготовка, прокатываемал . в калиброванных валках 3, снабжена раздвжп 1,1 м 1 рижимом 4, соединенным с упором 5 ц со штоком 6 цилиндра 2. В валках 7 и 8 можно прокатывать одновременно две сплошные заготовки 9 и 10, при этом пазы цо концам заготовок вставляют планки 11, соединенные с корпусом гидравлического циц цдра и его штоком, а цилиндр 2 устанавливают между заготовками,Способ осуществляется следующим образом. 20 30 В полую заготовку 1 устанавливают цилиндр 2, вводят упор 5 с прижимом 4 и Ьиксируют от перемещения40 относительно заготовки, Далее от гидросистемы создают в цилиндре 2 давление и он через шток 6 и упор 5 растягивает заготовку 1 заданным уси 45 лием.11 осле этого осуществляют прокатку при комнатной температуре полой заготовки 1 с расположенным внутри нее с зазором гидравлическим цилиндром 2 в валках 3 с круглыми калибрамн, При этом измеряют месдозами силы прокатки, моменты на шпинделях - тецзодатчиками или иньми известными способами, и измеряют мощность деформации, Все параметры измеряют припрокатке без натяжений и с натяжениями при одинаковых режимах, что поэво ляет цсследоват 1. влияние схемы цацряжеццого состояния ца эцергосиловые параметры.В д;л.неп 1 е осуществляют прокатку заготовки 1 при реверсе валков 3в обратном направлении. Этот цикл,повто 1 яют в течение ряда проходов,измеря цри этом силы и мощность,Заготовка 1 при пластическойде 1 орьцци удлиняется а соответств епцо ув еличцьается расстояние междуцилицдром 2 и уцороь 5 с перемещением ггока 6,Натяжение в заготовке может бытьсоздано через раздвижной прижим 4путем црижатия его элементов к внутренней поверхности заготовки, приэтом сцл грцкпадываются поочереднов раз 3111 чц 1 х сече 1 ц 151 х ПО длине заготовк 1,После окончания прокатки цилиндр2 цз заотовкц извлекается,Прц прокатке двух царалельцо распо.1 окецях заготовок 9 ц 1 О цх растя.ггвают ии сжгмают через цлангц 11,Согласно предлагаемому способуможет пь обеспечено предваритель:11 ое напряжение растяжения цли сжа 1 ил ЗЙ 1 Отоки е На фцг,5 даны э 1 ю 1 ы нормальныхд 1 влец 11 с приложением переднегонатяжения с ца 11 ряжецием Б ( )О),1давление 21 при ьходе металла ввалки и р =- 21( -г прц выходе иэвалков, а 1( - предел текучесги присдвиге, Напряжение оказывает влия-:ние не только на напряжец 1 ое состоя"ние, цо и изменяет силы трения, су"ществецно смещает нейтральное сечение, Это связано с тем, что( о 1 ) - внешняя сила Г - цлощадь се ения на выходе металла извалков, изменяющая условия равновесия в цео 1, Можно обеспечить такоеже нейтральное сечение прц Б= О,б, с 0 где б - напряжение заднегонатяжения цлц подпора. Б этом случае эцюра р(х) показана пунктиром:р .= 21 +б ца зходе в папки;р = 2; При выходе цз валков, Задний ,одпор уменьшает момент прокат=ки и 1.ощцость, цо удельное давлениепри сжцыао 1 ем напряжении 601оувеличиваетВ целом мощность снижа-.ется, но определить степень влияния каждо составляющей це представляетс я 1 озьоньи,о предлагаемому способу к заготсвке прикладывают внутренние урав 1245362новешенные силы, которые не изменяют условия равновесия заготовки ипоэтому давление снижается толькоза счет изменения напряженного состояния, В этом случае эпира давлений 5р(х) (фиг,6) при 6 )о, Б )О, 6,Г,=В,Г (1) 10 45 Г, - площадь сечения заготовки допрокатки.По известным способам можно приложить к зоне деформации равные силы,но это практически невозможно обеспечить, так как колебания скоростей5моталок, соседних клетей, разнотолщинность, деформация валков нарушают это условие, В то же время попредлагаемому способу равенствосил (с точностью па величину потерьв уплотнениях цилиндра, вязкостимасла и т,д,) обеспечено как равенство сил действия и противодействия,При коэффициенте вытяжкиучастокзаготовки длиной Г удлинится на25д Х = Г (х)и гидравлический цилиндр совершит работу А = РГ (-1),и именно па эту величину уменьшится энергия прокатки, а мощности - от1 до Д = У - Р (-1), где Р - си ЗОла цилиндра (эа вычетом сопротивлений уплотнения) .По предлагаемому способу мощностьпрокатки можно регулировать с высокой точностью за счет силы Ф и давления в цилиндре,П р и м е р , Прокатывается трубадиаметром 150 мм, толщиной 5 мм,длиной 2000 м иэ алюминия при температуре 20 цС. Деформацию осуществляют в валках диаметром (по дну круглого калибра) 400 мм, В полую заготовку вставлен гидравлический цилиндр наружным диаметром 120 мм,внутренним 80 мм, длиной 1000 мм сходом 800 мм. От маслостанции вполость цилиндра подведено давлениедо р = 300 ат. Если р = 0 и нагружение заготовки не осуществляют, тоудельное давление 50 15б =2 К 1 п - . - = 1,156 Гп -- =с 1-2 Ь= 0,081 бгде Ь - предел текучести при растяжении,Длина дуги захвата равна 1, контактная площадь (0,75 с); 1= ИЬЕ = 2,45 см; Г = 27,7 см исила прокатки Р = 2,256 . Еслио, = 160 Иа (1600 кг/см ), тоР, =36 кЕ (3,6 т), М=0,5 Р== 45 кН см - момент прокатки, наодном валке и 3 = -, = 2,5 с , приЧугловой скорости мощность 4, =1,1 кВт,Площадь внутренней полости гидроцилиндра 2 равна 0,785 д =- 50 сми при создании давления 50,0 ат сила растяжения заготовки Р = 25 кН(2,5 т) . Пусть коэффициент вытяжки1 = 1,05, тогда мощность гидроцилинцра равнаХ = РЧ Я -1) = 0,61 кВт.Мощность, подведенная к валкам,при этом уменьшится на 0,44 (443),только за счет влияния внутреннихнатяжений.Напряжения (осевые) в трубе приэтом равны 10,6 МПа (106 кг/см ),.йТеоретически при .Р = Щ 16 пластическое течениепроизойдет толькопод действием осевого растяжения,при этом мощность, подводимая к валкам,. равна нулю, а Р = 380 кН(38 т), что соответствует давлению760 ат; достаточно создать напряжения до 0,5 ВТехнико-экономические преимуществапредлагаемого способа заключаютсяв том, что деформация с внутренниминатяжениями с приложением к системеклеть-заготовка внутренних сил неизменяет условий равновесия и не приводит к перегрузке привода клети,при этом изменяется сопротивлениедеформации заготовки, причем это из-.менение можно в процессе прокаткирегулировать,113035 твенно-полиграФическое предприятие г,Ужгород, ул. П ая Про Тираж осударстве елам изобр осквау Ж518 щого тени Ра